CN111086248A - 一种直角充气密封圈硫化拼接生产工艺 - Google Patents

一种直角充气密封圈硫化拼接生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种直角充气密封圈硫化拼接生产工艺，该种直角充气密封圈，包括带有边角的密封圈主体，密封圈主体包括多根首尾拼接在一起的胶条，其中：胶条的两端切有切口，位于拼接处的一根胶条的切口角度与另一根与之拼接的胶条切口角度相互配合；本发明通过先挤出管状胶条，再将胶条进入硫化段进行预硫化，这样既达到了胶条的成型又保留了橡胶材料自身的活性键，以备在下一个环节接头时仍存在分子键交联的空间，保证接头部位的强度；通过将预硫化后的胶条端部切出符合角度要求的切口，再进行拼接获得需要的密封圈，使得密封圈的每个转角部分只需要做一个接缝即可，实现了有限设备生产无限大周长直角充气密封圈的可能，有利于提高生产效率。

Description

一种直角充气密封圈硫化拼接生产工艺
技术领域
本发明涉及密封圈制备工艺领域，特别涉及一种直角充气密封圈硫化拼接生产工艺。
背景技术
充气密封圈是一种在特定条件下使用的密封技术成果，而且在不同场合下使用的充气密封圈的断面形状、周长尺寸、周长走向各不相同，很多需要密封的断面并非圆形，而是三角形、矩形、梯形甚至是不规则多边形更甚至是多面形。如果安装密封圈的法兰空间不是很充足，做不了足够半径的圆角，那么环形的充气密封圈就不能在角部自然转弯。这就要求把密封圈做出相应的角度使密封圈安装时在转角处能贴合到位，从而达到很好的密封效果。
传统的生产工艺是先制作转角的模具，用模具生产橡胶转角，在把转角和用挤出工艺生产的直条部分硫化拼接成整体。其弊端在于单独加工转角模具，成本高；人工生产转角，效率低；每个转角和直条部分拼接时要做两个接缝，耗费工时，效率低，稳定性差。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种直角充气密封圈硫化拼接生产工艺，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种直角充气密封圈，包括带有边角的密封圈主体，所述密封圈主体包括多根首尾拼接在一起的胶条，其中：所述胶条的两端切有切口，位于拼接处的一根胶条的切口角度与另一根与之拼接的胶条切口角度相互配合。
如上述所述的直角充气密封圈的硫化拼接工艺，包括如下操作步骤：
挤出成型：将混炼完成的胶料通过挤出机和模具挤出截面形状符合要求的管状胶条；
预硫化：将管状胶条置于硫化机内进行预硫化处理；
裁切：将预硫化处理后的胶条的末端切出一定角度的切口；
拼接：将切有切口的胶条端面加涂粘连胶，并与另一切口角度相互配合的胶条端面使用模具拼接，最终拼接形成环状密封圈；
硫化胶合：将环状的密封圈整体置于硫化机内进行硫化胶合连接，得到带有角度的充气密封圈。
优选的，所述预硫化步骤的温度为180-220℃，压力为10-20MPa，硫化处理时间为10-20min。
优选的，所述硫化胶合步骤的温度为200-240℃，压力为10-30MPa，硫化处理时间为20-30min。
一种专用于实施上述的硫化拼接工艺裁切步骤的切口裁切装置，包括切割台和安装在切割台上的切刀，所述切刀通过螺栓连接或焊接的方式固定在刀轴的末端，所述刀轴的上端通过联轴器与第一步进电机连接，所述第一步进电机用于改变切刀的裁切角度，所述第一步进电机通过螺栓固定在支撑架上，所述支撑架的一端通过螺栓固定或焊接的方式固定在第一气缸的输出轴顶部，所述第一气缸通过螺栓固定或焊接的方式固定在切割台的一侧。
优选的，所述切割台上位于切刀的下方一体成型有角度刻度盘，所述角度刻度盘的圆心位于刀轴的中轴线上。
优选的，所述刀轴上套装有活动块，所述活动块上开设有供刀轴上下活动的通孔，所述活动块的两端通过弹簧与支撑架底部连接，所述活动块上通过螺丝固定或焊接的方式固定有指针。
优选的，所述切割台上还设置有两块压板，两块压板分别位于切刀的两侧，两块压板的倾斜角度与切刀的倾斜角度一致。
优选的，所述压板的一端焊接在转轴上，所述转轴顶部通过联轴器连接或焊接的方式与第二步进电机的输出轴固定连接，所述转轴的下端通过轴承转动安装在升降杆的顶部，所述升降杆外周上套装有套筒，所述套筒靠近切割台的一侧通过螺栓连接或焊接的方式固定在切割台侧壁上，所述套筒与升降杆滑动连接，所述升降杆的底部通过焊接或一体成型的方式连接有连接杆，所述连接杆与两根升降杆之间形成U型，所述连接杆通过螺栓连接或焊接的方式与第二气缸的输出轴固定连接，所述第二气缸通过螺栓固定在切割台的侧壁上。
优选的，所述切割台上还设置有两组限位块，两组限位块分别位于胶条长度方向的两侧，所述切割台上还设置有刻度尺，所述刻度尺沿着胶条的长度方向布置。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明通过把符合性能和加工工艺要求的混炼胶料挤出截面形状符合需求的管状胶条，随即进入硫化段进行预硫化，这样既达到了胶条的成型又保留了橡胶材料自身的活性键，以备在下一个环节接头时仍存在分子键交联的空间，保证接头部位的强度；
本发明通过将预硫化后的胶条端部切出符合角度要求的切口，再进行胶条拼接获得需要的密封圈，使得密封圈的每个转角部分只需要做一个接缝即可，实际生产过程中可以根据产品要求的规格任意调整生产产品，减去了生产过程中繁琐的工序、人力、物力，实现了有限设备生产无限大周长直角充气密封圈的可能，有利于提高生产效率，同时使得产品外表更美观，性能更稳定，寿命更持久；
本发明通过切口裁切装置设置可以调节裁切角度的切刀，从而在生产加工过程中可以根据实际需要调整切刀的角度，进而调节胶条切口的角度，而且操作简单，适用性强；压板的设置，可以对裁切过程的胶条进行压紧固定，避免胶条在裁切过程中发生偏斜，进而影响切口角度的精准度。
附图说明
图1为本发明所述的直角充气密封圈示意图；
图2为本发明所述的切口裁切装置整体示意图；
图3为图2的A处放大示意图；
图4为本发明所述的切口裁切装置的指针示意图。
图中：1、密封圈主体；2、胶条；3、切口；4、切割台；5、支撑架；6、第一步进电机；7、刀轴；8、切刀；9、指针；10、弹簧；11、限位块；12、刻度尺；13、连接杆；14、第一气缸；15、压板；16、第二气缸；17、角度刻度盘；18、活动块；19、通孔；20、第二步进电机；21、转轴；22、套筒；23、升降杆。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1
参照图1,一种直角充气密封圈，包括带有边角的密封圈主体1，所述密封圈主体1包括多根首尾拼接在一起的胶条2，其中：所述胶条2的两端切有切口3，位于拼接处的一根胶条2的切口3角度与另一根与之拼接的胶条2切口3角度相互配合，也就是两根胶条2的切口3在拼接时，能够拼接成一个转角只有一条接缝的密封圈；实际生产过程中，可以根据产品要求的规格任意调整切口3的角度，进而生产不同转角规格的产品，减去了生产过程中繁琐的工序、人力、物力，有利于提高生产效率，同时使得产品外表更美观，性能更稳定，寿命更持久。
实施例2
所述直角充气密封圈的硫化拼接工艺，包括如下操作步骤：
挤出成型：将混炼完成的胶料通过挤出机和模具挤出截面形状符合要求的管状胶条2；
预硫化：将管状胶条2置于硫化机内进行预硫化处理，预硫化的温度为180℃，压力为10MPa，硫化处理时间为10min；这样既达到了胶条2的成型又保留了橡胶材料自身的活性键，以备在下一个环节接头时仍存在分子键交联的空间，保证接头部位的强度；
裁切：将预硫化处理后的胶条2的末端切出一定角度的切口3；
拼接：将切有切口3的胶条2端面加涂粘连胶，并与另一切口3角度相互配合的胶条2端面使用模具拼接，最终拼接形成环状密封圈；由于带角度的切口3
硫化胶合：将环状的密封圈整体置于硫化机内进行硫化胶合连接，硫化胶合的温度为200℃，压力为10MPa，硫化处理时间为20min，得到带有角度的充气密封圈。
实施例3
所述直角充气密封圈的硫化拼接工艺，包括如下操作步骤：
挤出成型：将混炼完成的胶料通过挤出机和模具挤出截面形状符合要求的管状胶条2；
预硫化：将管状胶条2置于硫化机内进行预硫化处理，预硫化的温度为200℃，压力为15MPa，硫化处理时间为15min；这样既达到了胶条2的成型又保留了橡胶材料自身的活性键，以备在下一个环节接头时仍存在分子键交联的空间，保证接头部位的强度；
裁切：将预硫化处理后的胶条2的末端切出一定角度的切口3；
拼接：将切有切口3的胶条2端面加涂粘连胶，并与另一切口3角度相互配合的胶条2端面使用模具拼接，最终拼接形成环状密封圈；由于带角度的切口3
硫化胶合：将环状的密封圈整体置于硫化机内进行硫化胶合连接，硫化胶合的温度为220℃，压力为20MPa，硫化处理时间为25min，得到带有角度的充气密封圈。
实施例4
所述直角充气密封圈的硫化拼接工艺，包括如下操作步骤：
挤出成型：将混炼完成的胶料通过挤出机和模具挤出截面形状符合要求的管状胶条2；
预硫化：将管状胶条2置于硫化机内进行预硫化处理，预硫化的温度为220℃，压力为20MPa，硫化处理时间为20min；这样既达到了胶条2的成型又保留了橡胶材料自身的活性键，以备在下一个环节接头时仍存在分子键交联的空间，保证接头部位的强度；
裁切：将预硫化处理后的胶条2的末端切出一定角度的切口3；
拼接：将切有切口3的胶条2端面加涂粘连胶，并与另一切口3角度相互配合的胶条2端面使用模具拼接，最终拼接形成环状密封圈；由于带角度的切口3
硫化胶合：将环状的密封圈整体置于硫化机内进行硫化胶合连接，硫化胶合的温度为240℃，压力为30MPa，硫化处理时间为30min，得到带有角度的充气密封圈。
实施例5
参照图2,一种专用于实施上述的硫化拼接工艺裁切步骤的切口裁切装置，包括切割台4和安装在切割台4上的切刀8，切刀8通过螺栓连接或焊接的方式固定在刀轴7的末端，刀轴7的上端通过联轴器与第一步进电机6连接，第一步进电机6用于改变切刀8的裁切角度，第一步进电机6通过螺栓固定在支撑架5上，支撑架5的一端通过螺栓固定或焊接的方式固定在第一气缸14的输出轴顶部，第一气缸14通过螺栓固定或焊接的方式固定在切割台4的一侧，第一气缸14的型号可以根据实际需要选择，第一步进电机6的型号可以根据实际需要选择。
通过采用上述技术方案，在对胶条2进行裁切时，先将胶条2置于切割台4上，通过第一步进电机6驱动刀轴7旋转一定角度，刀轴7带动切刀8旋转，从而将切刀8调整至适当角度，此时，第一气缸14驱动支撑架5向下运动，支撑架5带动切刀8向下裁切胶条2，从而在胶条2末端切出一定角度的切口3。
参照图2,切割台4上位于切刀8的下方一体成型有角度刻度盘17，角度刻度盘17的圆心位于刀轴7的中轴线上。
通过采用上述技术方案，角度刻度盘17的设置，方便直观地观察切刀8的裁切角度。
参照图4,刀轴7上套装有活动块18，活动块18上开设有供刀轴7上下活动的通孔19，活动块18的两端通过弹簧10与支撑架5底部连接，活动块18上通过螺丝固定或焊接的方式固定有指针9。
通过采用上述技术方案，由于活动块18上的通孔19可以供刀轴7通过，刀轴7的运动不会带动活动块18一起运动，同时由于指针9固定在活动块18上，使得指针9的指向始终不变，这样，在裁切过程中，可以方便直观地判断切刀8的倾斜角度，进而判断胶条2切口3的角度，偏差过大时，方便及时调整。
参照图2,切割台4上还设置有两块压板15，两块压板15分别位于切刀8的两侧，两块压板15的倾斜角度与切刀8的倾斜角度一致。
通过采用上述技术方案，压板15的角度与切刀8的角度保持一致可以避免压板15影响切刀8的裁切，同时又保证胶条2的压紧固定。
参照图2-3,压板15的一端焊接在转轴21上，转轴21顶部通过联轴器连接或焊接的方式与第二步进电机20的输出轴固定连接，第二步进电机20的型号可以根据实际需要选择，转轴21的下端通过轴承转动安装在升降杆23的顶部，升降杆23外周上套装有套筒22，套筒22靠近切割台4的一侧通过螺栓连接或焊接的方式固定在切割台4侧壁上，套筒22与升降杆23滑动连接，升降杆23的底部通过焊接或一体成型的方式连接有连接杆13，连接杆13与两根升降杆23之间形成U型，连接杆13通过螺栓连接或焊接的方式与第二气缸16的输出轴固定连接，第二气缸16通过螺栓固定在切割台4的侧壁上，第二气缸16的型号根据实际需要选择。
通过采用上述技术方案，当切刀8的角度发生改变时，第二步进电机20驱动转轴21旋转，转轴21的旋转角度与刀轴7的旋转角度一致，转轴21旋转会带动压板15旋转相同角度，从而使得压板15的角度与切刀8的角度保持一致；在裁切时，第二气缸16驱动其输出轴伸出，从而向下压连接杆13，连接杆13下压过程中会带动升降杆23向下运动，套筒22会限制升降杆23的运动方向，此时升降杆23带动压板15下压切割台4上的胶条2，对胶条2进行固定。
参照图2,切割台4上还设置有两组限位块11，两组限位块11分别位于胶条2长度方向的两侧，切割台4上还设置有刻度尺12，刻度尺12沿着胶条2的长度方向布置。
通过采用上述技术方案，通过限位块11的设置，可以对胶条2进行限位，保证胶条2切口3角度的精度；通过刻度尺12的设置，可以方便对胶条2的长度进行测量。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种直角充气密封圈，包括带有边角的密封圈主体(1)，所述密封圈主体(1)包括多根首尾拼接在一起的胶条(2)，其特征在于：所述胶条(2)的两端切有切口(3)，位于拼接处的一根胶条(2)的切口(3)角度与另一根与之拼接的胶条(2)切口(3)角度相互配合。
2.如权利要求1所述的直角充气密封圈的硫化拼接工艺，其特征在于，包括如下操作步骤：
挤出成型：将混炼完成的胶料通过挤出机和模具挤出截面形状符合要求的管状胶条(2)；
预硫化：将管状胶条(2)置于硫化机内进行预硫化处理；
裁切：将预硫化处理后的胶条(2)的末端切出一定角度的切口(3)；
拼接：将切有切口(3)的胶条(2)端面加涂粘连胶，并与另一切口(3)角度相互配合的胶条(2)端面使用模具拼接，最终拼接形成环状密封圈；
硫化胶合：将环状的密封圈整体置于硫化机内进行硫化胶合连接，得到带有角度的充气密封圈。
3.如权利要求2所述的直角充气密封圈的硫化拼接工艺，其特征在于：所述预硫化步骤的温度为180-220℃，压力为10-20MPa，硫化处理时间为10-20min。
4.如权利要求2所述的直角充气密封圈的硫化拼接工艺，其特征在于：所述硫化胶合步骤的温度为200-240℃，压力为10-30MPa，硫化处理时间为20-30min。
5.一种专用于实施如权利要求2-4任一项所述的硫化拼接工艺裁切步骤的切口裁切装置，其特征在于：包括切割台(4)和安装在切割台(4)上的切刀(8)，所述切刀(8)通过螺栓连接或焊接的方式固定在刀轴(7)的末端，所述刀轴(7)的上端通过联轴器与第一步进电机(6)连接，所述第一步进电机(6)用于改变切刀(8)的裁切角度，所述第一步进电机(6)通过螺栓固定在支撑架(5)上，所述支撑架(5)的一端通过螺栓固定或焊接的方式固定在第一气缸(14)的输出轴顶部，所述第一气缸(14)通过螺栓固定或焊接的方式固定在切割台(4)的一侧。
6.如权利要求5所述的切口裁切装置，其特征在于：所述切割台(4)上位于切刀(8)的下方一体成型有角度刻度盘(17)，所述角度刻度盘(17)的圆心位于刀轴(7)的中轴线上。
7.如权利要求5所述的切口裁切装置，其特征在于：所述刀轴(7)上套装有活动块(18)，所述活动块(18)上开设有供刀轴(7)上下活动的通孔(19)，所述活动块(18)的两端通过弹簧(10)与支撑架(5)底部连接，所述活动块(18)上通过螺丝固定或焊接的方式固定有指针(9)。
8.如权利要求5所述的切口裁切装置，其特征在于：所述切割台(4)上还设置有两块压板(15)，两块压板(15)分别位于切刀(8)的两侧，两块压板(15)的倾斜角度与切刀(8)的倾斜角度一致。
9.如权利要求5所述的切口裁切装置，其特征在于：所述压板(15)的一端焊接在转轴(21)上，所述转轴(21)顶部通过联轴器连接或焊接的方式与第二步进电机(20)的输出轴固定连接，所述转轴(21)的下端通过轴承转动安装在升降杆(23)的顶部，所述升降杆(23)外周上套装有套筒(22)，所述套筒(22)靠近切割台(4)的一侧通过螺栓连接或焊接的方式固定在切割台(4)侧壁上，所述套筒(22)与升降杆(23)滑动连接，所述升降杆(23)的底部通过焊接或一体成型的方式连接有连接杆(13)，所述连接杆(13)与两根升降杆(23)之间形成U型，所述连接杆(13)通过螺栓连接或焊接的方式与第二气缸(16)的输出轴固定连接，所述第二气缸(16)通过螺栓固定在切割台(4)的侧壁上。
10.如权利要求5所述的切口裁切装置，其特征在于：所述切割台(4)上还设置有两组限位块(11)，两组限位块(11)分别位于胶条(2)长度方向的两侧，所述切割台(4)上还设置有刻度尺(12)，所述刻度尺(12)沿着胶条(2)的长度方向布置。
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